22May2023

En busca de alternativas a las tierras raras

Son tan importantes para la digitalización o la transición energética que quien las posee, domina. De ahí la necesidad de alternativas.

En busca de alternativas a las tierras raras
Las 280.000 toneladas métricas de tierras raras extraídas en el mundo durante 2021 mulplicaron por 32 la obtenidas a mediados del siglo pasado. Algunas predicciones hablan de siete veces más, al ritmo actual, para 2040. La escasez de yacimientos —son pocos los países privilegiados por la naturaleza— contrasta con el uso cada vez más intensivo de estos extraños elementos en procesos industriales clave. Se consideran cruciales para la miniaturización electrónica e irremplazables en objetos con tanto peso socioeconómico y energético como teléfonos móviles, baterías, motores eléctricos de automoción, turbinas eólicas, láseres, fibras ópticas, robots industriales, máquinas de resonancias magnéticas o separadores de sangre.  Si ya se cuentan entre los metales críticos, lo serán mucho más cuando decaiga su disponibilidad y se dispare su precio, hasta el punto de convertirse en un suministro de valor geopolítico cuyo control, principalmente en manos de China, puede potenciar el poder de un bloque y mermar el de otros como el europeo o el occidental. Algunos analistas prevén que, sin un acopio suficiente, Estados Unidos tendría muy difícil mantener su ventaja tecnológica. La conclusión de este escenario parece previsible: a los países importadores les urge disminuir su dependencia industrial y recuperar soberanía frente a la cada vez más poderosa China, que ya en 2010 vetó la exportación de tierras raras al sector automovilístico japonés por una disputa territorial. De hecho, lograr ese objetivo se considera uno de los grandes retos tecnológicos no solo por su dificultad técnica sino por el estrecho plazo disponible. ¿Cómo lograrlo? Por todos los medios posibles más allá de encontrar nuevos filones donde sea, de Groenlandia a Suecia o las profundidades del Pacífico. Los laboratorios se afanan en desarrollar procesos industriales que reduzcan notable o drásticamente la necesidad de tierras raras, incluido el ecodiseño de los productos que las contienen. También aspiran a recuperar las ya usadas mediante técnicas más eficientes de reciclaje, y desde luego la opción definitiva, aunque también la más incierta por su dificultad: reemplazar las tierras raras con materiales naturales o sintéticos de cualidades similares. Un modelo de avance sería sustituir los actuales motores eléctricos, que incorporan imanes con aleaciones de neodimio y otros elementos, por una variedad más compleja y costosa pero libre de tierras raras: los motores de excitación externa que ya usan o proyectan algunas marcas. El aumento de la demanda de vehículos híbridos y eléctricos podría disminuir los costes de producción frente a los motores convencionales. De lograrse este desafío, quizás animaría a imitar su ejemplo en otros sectores. El reciclaje de tierras raras es uno de los más complicados en los componentes industriales modernos por motivos como las cantidades ínfimas usadas en cada producto y su estrecha aleación con otros elementos químicos, amén de las dificultades logísticas en la recogida y el tratamiento de una miríada de dispositivos como los móviles. El ecodiseño para facilitar su futura separación dará frutos, pero a medio plazo porque apenas empieza a promoverse hoy. De ahí las investigaciones de procesos de recuperación más eficientes, incluso con exóticas bacterias procedentes de África capaces de separar de forma natural las aleaciones, el uso de calor mediante corrientes eléctricas o la recuperación de trazas de tierras raras en escorias o subproductos de las explotaciones mineras. Sería un prometedor filón en materiales tan despreciados como abundantes y accesibles. Respecto al salto evolutivo de sustituir masivamente las tierras raras, avanzan diferentes ensayos como las aleaciones de elementos más cotidianos, por ejemplo magnesio y aluminio, o la producción artificial de la tetrataenita, un raro metal identificado por primera vez en un meteorito cuya combinación de níquel, hierro, fósforo y carbono presenta unas cualidades magnéticas en teoría válidas para los procesos industriales. No obstante, entre los titulares del eureka y su confirmación como material útil a gran escala aún media un abismo de financiación e I+D. Muchas de estas prometedoras investigaciones necesitarán de tiempo y fondos suficientes para demostrar o descartar su viabilidad, pero las posibilidades de un futuro liberado de las tierras raras tienen que ver, precisamente, con su necesidad. El previsible aumento del precio de importación de las tierras cada vez más raras, en el sentido de escasas, será el principal incentivo para esa enorme inversión.
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